Troebelheidsmeters, turbiditeitsmeters

De troebelheid of turbiditeit van water wordt veroorzaakt door zwevend materiaal. De meeteenheid aangenomen door de ISO-standaard is de FNU (Formazine Nephelometric Unit) en door de EPA de NTU (Nephelometric Turbidity Unit). De andere twee methodes die gebruikt worden om troebelheid te bepalen en hun meeteenheden zijn de JTU (Jackson Turbidity Unit) en de Silica Unit (mg/l SiO2). Er zijn twee verschillende normen om aan te voldoen: de USEPA en Standard Methods raden een bepaalde golflengte aan in het zichtbare bereik van het spectrum en het Europese systeem vereist een infrarode lichtbron (ISO 7027). Om deze verschillende eisen te vervullen, heeft Hanna Instruments producten ontwikkeld die voldoen aan beide normen.

Wat is turbiditeit?

Het troebele uitzicht van water (turbiditeit genoemd) wordt veroorzaakt door zwevend materiaal. De meeteenheid aangenomen door de ISO-standaard is de FNU (Formazine Nephelometric Unit) en door de EPA de NTU (Nephelometric Turbidity Unit). De andere twee methodes die gebruikt worden om turbiditeit te testen en hun meeteenheden zijn de JTU (Jackson Turbidity Unit) en de Silica Unit ( mg/l SiO2). Bekijk de onderstaande omrekeningstabel van deze methodes en hun eenheden.

    JTU    FTU (NTU/FNU)     SiO2 ( mg/l)
JTU    1    19    2,5
FTU (NTU/FNU)     0,053    1    0,13
SiO2 ( mg/l)     0,4    7,5    1

Zuivering van drinkwater

Turbiditeit is een van de belangrijkste parameters die gebruikt worden om de kwaliteit van drinkwater te bepalen. Publieke waterleveranciers zijn verplicht om hun water te behandelen om zo de turbiditeit te verwijderen. Correct behandeld oppervlaktewater levert meestal geen turbiditeitsproblemen op. De Wereldgezondheidsorganisatie raadt 5 NTU aan als de referentiewaarde voor turbiditeit van water bedoeld om te verhandelen. Deze waarde werd vastgelegd op basis van de esthetische kenmerken van water. Vanuit een hygiënisch standpunt is 1 NTU de aanbevolen waarde. Turbiditeit is een indicator en zal geen resultaten geven voor een specifieke vervuiler. Het geeft echter wel informatie over de graad van algemene vervuiling. De afbeelding van het behandelingsproces van drinkwater toont de turbiditeitsreferentiewaarden voor elke fase.

Controle van natuurlijke watertoevoer

In natuurlijk water worden turbiditeitsmetingen genomen om de algemene waterkwaliteit te bepalen en de compatibiliteit bij toepassingen waar er waterorganismen aanwezig zijn. Men heeft ontdekt dat er een sterke correlatie is tussen het turbiditeitsniveau en de BOD-waarde. Hiernaast belemmert turbiditeit per definitie licht, waardoor de groei van zeeplanten, eitjes en larven, die meestal gevonden worden in de lagere niveaus van een ecosysteem in het water, beperkt wordt.

Afvalwaterbehandeling en turbiditeit

Historisch gezien is turbiditeit één van de eerste hoofdparameters die gecontroleerd werden in afvalwater. In feite was het controle- en behandelingsproces ooit enkel gebaseerd op turbiditeitscontrole. Momenteel is de turbiditeitsmeting op het einde van het afvalwaterbehandelingsproces noodzakelijk om te controleren of de waarden binnen de wetmatige richtlijnen liggen. Normaal gezien moet de turbiditeitswaarde tussen 0 en 50 NTU liggen, met een nauwkeurigheid van ±3 NTU, afhankelijk van de fase waarin het afvalwaterzuiveringsproces zich bevindt. Door het turbiditeitsniveau te controleren, kan bepaald worden of de verschillende fases van het proces, en in het bijzonder de filtratie en zuiveringsfases, goed uitgevoerd werden.

De Hanna Instruments-oplossing

Er zijn twee verschillende normen om aan te voldoen: USEPA en Standard Methods raden een bepaalde golflengte aan in het zichtbare bereik van het spectrum en het Europese systeem vereist een infrarode lichtbron (ISO 7027). Om deze verschillende eisen te vervullen, heeft Hanna Instruments producten ontwikkeld die voldoen aan beide normen.

De infraroodmethode (ISO7027)

HI98713 en HI93124 werken door een straal infrarood licht door een flesje te zenden dat het te testen monster bevat. De lichtbron is een High Emission infrarood led. Een sensor, geplaatst in een hoek van 90 ° ten opzichte van de richting van het licht, detecteert de hoeveelheid licht verspreid door de onopgeloste deeltjes in het monster. Een microprocessor zet deze metingen om in FNU-waarden.

De goedgekeurde USEPA-methode

Instrumenten die beschikken over methodes goedgekeurd door de Environmental Protection Agency, zijn ontworpen om de criteria bepaald door de USEPA Method 180.1 en Standard Method 2130 B te volgen of te overstijgen.

Hanna Instruments-kalibratiemethode

10 FNU werd gekozen als kalibratiepunt omdat het de waarde is die het best past bij de waterturbiditeits-metingen in verschillende toepassingen. Kalibratieoplossingen van primaire standaard AMCO-AEPA-1 op 0, 10, 20 en 500 FNU zijn voorzien bij de gepaste onderhoudskit voor elke meter. Deze norm wordt meestal voorgetrokken op de formazine-norm, omdat hij stabieler en niet giftig is. De Hanna Instruments-meters kunnen ook gebruikt worden met de formazinenorm.

De principes van de HI83414 en HI88703

Turbiditeit is de optische eigenschap die ervoor zorgt dat licht zich verspreidt en geabsorbeerd wordt in plaats van doorgegeven wordt. Het verspreiden van licht dat door een vloeistof gaat, gebeurt voornamelijk door de zwevende stoffen. Hoe hoger de turbiditeit, hoe groter de hoeveelheid verspreid licht. Omdat zelfs de moleculen in een heel zuivere vloeistof het licht in een bepaalde mate weerkaatsen, zal geen enkele vloeistof een turbiditeit van 0 hebben.

De USEPA-methode 180.1 bepaalt de hoofdparameters voor het optische systeem om turbiditeit voor drink-, zout- en oppervlaktewater te meten in een bereik van 0 tot 40 NTU, gebruik makend van de nephelometrische methode.
Zowel de HI83414 als de HI88703 zijn ontworpen om de criteria bepaald door de USEPA-methode 180.1 en Standard-methode 2130 B te volgen of te overstijgen.

De lichtstraal die door het monster gaat, wordt verspreid in alle richtingen. De intensiteit en het patroon van het verspreide licht wordt beïnvloed door veel variabelen zoals golflengte van het uitgezonden licht, de grootte en vorm van de deeltjes, de brekingsindex en de kleur.

Het optische systeem omvat een wolfraam lamp, een detector voor verspreid licht (90 °) en een detector voor verzonden licht (180 °).